阅读说明：本技术 一种即插即用演示验证平台 (Plug-and-play demonstration verification platform ) 是由 赵孟娟 耿欢 赵剑平 张少卿 王言伟 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种即插即用演示验证平台,属于飞机航电技术领域,所述平台包括：至少一个具有即插即用接口的设备,其中所述设备包括用于演示预定功能的演示设备和用于采集预定信号的采集设备中的一种或几种；数据处理装置,用于演示所述演示设备的功能或显示所述采集设备的采集信号；以及平台总线,所述平台总线用于连接所述设备和所述数据处理装置。本申请的即插即用演示验证平台能够实现即插即用在航电系统中的验证。(The application relates to a plug-and-play demonstration verification platform belongs to aircraft avionics technology field, the platform includes: at least one device having a plug and play interface, wherein the device includes one or more of a presentation device for presenting a predetermined function and an acquisition device for acquiring a predetermined signal; the data processing device is used for demonstrating the functions of the demonstration equipment or displaying the acquisition signals of the acquisition equipment; and a platform bus for connecting the device and the data processing apparatus. The plug-and-play demonstration verification platform can realize verification in plug-and-play avionics systems.)

一种即插即用演示验证平台

技术领域

本申请属于飞机航电领域，特别涉及一种即插即用演示验证平台。

背景技术

当前的航空电子任务系统设计是根据型号作战任务能力要求进行静态设计的。采用静态系统架构技术实现的航空电子任务系统，优势是可以保证系统行为的确定性和一致性，问题是一旦完成设计定型就很难更改，在面对新的任务能力需求时，只能进行设计更改，重新执行一个基本完整的设计流程。因此，需要变化的周期往往小于执行设计流程的时间，很可能一个设计流程尚未执行完毕，又有新的设计要求被提出了，不得不重复“需求变化—设计更改”的无解循环，在不断消耗资金、人力、物力、时间等资源的情况下，仍然难以实现满足新需求的可用的装备。基于静态系统架构技术的航空电子任务系统设计模式将无法有效解决这样的无效循环问题，并且会越来越严重地导致无法保证装备可用性。

针对不确定性，需要未来航电平台系统在任务能力实现方面具有灵活性、敏捷性、定制性和自适应性。

为此，需要一种设备或装置可以实现即插即用在航电系统中的验证。

发明内容

本申请的目的是提供了一种即插即用演示验证平台，以解决上述任一问题。

本申请的技术方案是：一种即插即用演示验证平台，所述平台包括：至少一个具有即插即用接口的设备，其中所述设备包括用于演示预定功能的演示设备和用于采集预定信号的采集设备中的一种或几种；数据处理装置，用于演示所述演示设备的功能或显示所述采集设备的采集信号；以及平台总线，所述平台总线用于连接所述设备和所述数据处理装置。

在本申请中，所述演示设备包括低速射频预处理模块和高速射频预处理模块。

在本申请中，所述采集设备包括光电传感器。

在本申请中，所述数据处理装置包含有系统管理模块，其中所述系统管理模块通过所述平台总线获取所述设备的ID描述信息，根据所述ID描述信息驱动所述设备。

在本申请中，所述平台总线为CPCI总线。

本申请的即插即用演示验证平台能够实现即插即用在航电系统中的验证。

附图说明

为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1为本申请的即插即用演示验证平台组成图；

图2为本申请的即插即用系统平台参考外观图；

图3为本申请的射频预处理板实现原理图；

图4为本申请的即插即用系统工作流程图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

本申请要解决的技术问题是针对未来航电系统中存在不同总线上即插即用设备需求，对标准CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)总线、网络总线进行即插即用(Plug-and-Play，PnP)设备的发现与识别，对即插即用设备工作流程、体系结构、软件结构进行研究，以验证即插即用在未来航电软件架构设计中的可行性。

如图1至图4所示，本申请提供了一种即插即用演示验证平台，所述平台包括至少一个具有即插即用接口的设备，其中所述设备包括用于演示预定功能的演示设备和用于采集预定信号的采集设备中的一种或几种；数据处理装置，用于演示所述演示设备的功能或显示所述采集设备的采集信号；以及平台总线，所述平台总线用于连接所述设备和所述数据处理装置。

在本申请的一些实施例中，所述设备可以是低速射频预处理模块和高速射频预处理模块之类的演示设备或是光电传感器之类的采用设备其中的一种或多种。

在本申请的一些实施例中，所述数据处理装置包含有系统管理模块，其中所述系统管理模块通过所述平台总线获取所述设备的ID描述信息，根据所述ID描述信息驱动所述设备。其中，所述数据处理装置可以是基于CPU的计算机装置，也可以是基于FPGA的数据处理装置，其具有数据处理能力即可。所述系统管理模块(或系统管理软件)置于数据处理装置内，用来实现对即插即用设备的管理，具体管理过程可参见下文。

由于本申请中的PnP设备可能存在变化，为了适应PnP设备的变化，系统管理模块具备对***的即插即用设备的识别能力。本申请一些实施例中的射频预处理模块(低速和高速)和光电传感器均符合系统硬件总线的电气标准和机械标准，同时也符合统一的即插即用的接口标准、传输标准以及系统集成标准，在平台变化时，可以自动加载新硬件相关模型以及任务参数。

在本申请的一些实施例中，所述平台总线为CPCI总线。即插即用演示沿着平台采用标准CPCI总线机箱及CPCI计算机模块，机箱内可以***射频预处理模块，射频预处理模块不具备射频信号收发功能，但为了模拟真实设备的标准总线即插即用功能，采用了CPCI总线结构设计，内部包括一片FPGA实现CPCI总线接口协议：

(1)FPGA演示程序用于实现CPCI总线相关的接口逻辑及必要的PnP相关的协议；

(2)对于高速射频预处理模块和低速射频预处理模块，系统软件发现后，将读取FPGA内部信息显示在界面上，并启动不同的应用画面。

本申请中从节点在不需要任何人工配置的情况下，能够被系统识别，并实现PnP设备的即插即用；而主节点具备自动识别各个从节点的功能，各个从节点之间存在着差异，主节点可以通过一种有效的途径来识别节点之间的差异，辨别出不同的从节点，为进一步实现节点的即插即用功能提供条件。

本申请中，(高速/低速)射频预处理模块和光电传感器是从节点，数据处理装置/计算机为主节点。数据处理装置上的系统管理模块实现对从节点的自动识别，具备发现和查寻两个功能：

(1)发现功能：系统管理模块能实现从节点的自动搜寻，是实现即插即用功能的关键。发现功能是一个自发的过程，发现网络中的其它节点，并让主机或主节点获悉此节点的存在；

(2)查寻功能：主节点在事先预知的从节点中找到特定的对象或资源，由主节点发起，查找符合某一要求的对象存在情况。查寻功能可以根据从节点的地址信息，也可以依据某些条件(例如逻辑地址、分组等)进行。

数据处理装置内的操作系统实现PnP功能的大致过程为：系统加电，系统BIOS启动PnP BIOS，查找PCI总线上的PnP设备；PnP BIOS根据设备响应的ID查看是否存在对应的ESCD，若没有，则根据设备所要求的IRQ、DMA、内存需求和I/O数据为其创建ESCD文件，此后进入操作系统引导阶段；操作系统扫描PCI总线，发现新设备并根据ESCD查找驱动程序，完成相应的安装驱动、设备服务的注册和激活等配置工作，从而使设备立即可用，不需要重启系统；如果未找到正确的驱动，则提示用户指定驱动的位置。符合PnP规范并通过认证的设备不存在此类问题，操作系统已经提供驱动并能自动完成新设备的配置工作，不需要用户干预。配置完成之后，来自PCI设备的数据经由PCI总线桥接到PC内部总线，传输至分配的内存地址，即可由相应的软件进行数据处理。

本申请采用设备中固定的方式，对于CPCI设备，预先固定射频处理模块的ID，由系统管理模块通过CPCI总线读取，以发现设备，系统管理模块发现设备后，会读取它们的ID描述信息，并根据这些信息得到设备控制信息(得到设备能提供的服务)，启动应用软件。

为了能有效地模拟真实设备，系统管理模块将提供一个图形化的界面，该界面在系统上电，计算机系统(本实施例中采用Windows XP)启动后，自动启动，并在界面上显示设备的发现过程及启动波形的过程：

1)波形演示区根据发现的设备将加载相应的波形视频演示，对于系统中***的低速射频预处理模块，将演示连续波信号频谱；对于***的高速射频预处理模块，将演示跳频信号频谱；对于***的光电传感器，将进行实时视频显示；如果同时***射频预处理模块和光电传感器，系统启动2个应用，一个演示信号频谱，一个演示实时视频；

2)波形加载演示区，将以动画的方式演示3个波形组件加载到3个模块上的过程。如果系统中没有发现射频预处理模块或光电传感器，将不播放动画。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。